1、发电厂变电站一次设备2一、互感器 互感器是一次系统和二次系统之间的联互感器是一次系统和二次系统之间的联络元件，将一次系统侧的高电压、大电流转络元件，将一次系统侧的高电压、大电流转换为二次侧标准的低电压和小电流，向二次换为二次侧标准的低电压和小电流，向二次电路提供交流电源，以正确反映一次系统的电路提供交流电源，以正确反映一次系统的正常运行和故障情况。正常运行和故障情况。互感器互感器 电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器
2、（TV）电流互感器(TA)新型互感器任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器TVTV将一次侧的高电压变换成二次将一次侧的高电压变换成二次侧的标准低电压（侧的标准低电压（100100或或100/V100/V），），其一次绕组与被测电网相并联，二次其一次绕组与被测电网相并联，二次绕组与二次测量仪表和继电器的电压绕组与二次测量仪表和继电器的电压线圈相并联。线圈相并联。3（一）互感器与系统的连接（一）互感器与系统的连接电电流流互互感
3、感器器TA将一次侧的大电流变换成二次侧的标将一次侧的大电流变换成二次侧的标准小电流（准小电流（5或或1A），其一次绕组串联于被），其一次绕组串联于被测电路内，二次绕组与二次测量仪表和继电测电路内，二次绕组与二次测量仪表和继电器的电流线圈相串联。器的电流线圈相串联。电电压压互互感感器器（二）互感器的作用（二）互感器的作用技术方面技术方面经济方面经济方面安全方面安全方面可以将高电压变成低电压，大电流变可以将高电压变成低电压，大电流变成小电流，便于测量；也易实现自动成小电流，便于测量；也易实现自动化和远动化。化和远动化。使测量仪表和继电器标准化、小型化，使测量仪表和继电器标准化、小型化，结构轻巧，价
4、低。可用低电压、小截面结构轻巧，价低。可用低电压、小截面的控制电缆，屏内布线简单、安装调试的控制电缆，屏内布线简单、安装调试方便，造价低。方便，造价低。使测量仪表和继电器与一次高压隔离，使测量仪表和继电器与一次高压隔离，且且互感器二次接地保证了设备和人身安互感器二次接地保证了设备和人身安全全。一次系统发生短路时，能够保护测。一次系统发生短路时，能够保护测量仪表和继电器免受大电流的伤害，保量仪表和继电器免受大电流的伤害，保证了设备安全。证了设备安全。与普通变压器一样，与普通变压器一样，TATA工作的基础原理为电磁感工作的基础原理为电磁感应原理。一次侧通过电流时，在铁芯中产生交变磁通，应原理。一次
5、侧通过电流时，在铁芯中产生交变磁通，此磁通穿过二次绕组，感应电动势，在二次回路中产此磁通穿过二次绕组，感应电动势，在二次回路中产生电流。生电流。21/NNiIIK 其中：其中：iK1NI2NI 额定电流比；额定电流比；互感器一次、二次绕组的额定互感器一次、二次绕组的额定电流之比。电流之比。、1.TA的工作原理（电磁式）的工作原理（电磁式）（三）电流互感器（三）电流互感器（TA）根据磁势平衡原理，如果忽略了励磁电流时，则有：根据磁势平衡原理，如果忽略了励磁电流时，则有：NNNiKNNIIIIK122121/NK1N2N1I其中：其中：2I、工作电流；工作电流；一次、二次绕组匝数；一次、二次绕组匝
6、数；匝数比。匝数比。可见，由测量出的二次电流可见，由测量出的二次电流 乘以变比乘以变比 即可即可测得一次实际电流测得一次实际电流 。2IiK1I2.TA的结构原理的结构原理 TA TA基本组成部分为：绕组、铁芯、绝缘物和外基本组成部分为：绕组、铁芯、绝缘物和外壳。由于在同一回路中，为满足测量和继电保护的壳。由于在同一回路中，为满足测量和继电保护的要求，常需要很多电流互感器，为节省投资，一台要求，常需要很多电流互感器，为节省投资，一台电流互感器常安装有相互间没有磁联系的独立铁芯电流互感器常安装有相互间没有磁联系的独立铁芯环和二次绕组，并公用一次绕组。这样可以形成变环和二次绕组，并公用一次绕组。这
7、样可以形成变比不同、准确度级不同的多台比不同、准确度级不同的多台TATA。基本结构如下图：。基本结构如下图：3.TA的工作特点的工作特点 （1 1）一次电流的大小取决于一次负载电流，与一次电流的大小取决于一次负载电流，与二次电流大小无关。二次电流大小无关。（2 2）正常运行时，二次绕组近似于短路工作状态正常运行时，二次绕组近似于短路工作状态 （3 3）运行中的电流互感器二次回路不得开路。否运行中的电流互感器二次回路不得开路。否则会在开路的两端出现高电压危及人身安全，或是互则会在开路的两端出现高电压危及人身安全，或是互感器发热损坏。感器发热损坏。原因：一次绕组串联于被测电路中，匝数很少，阻抗小，
8、对一次原因：一次绕组串联于被测电路中，匝数很少，阻抗小，对一次负载电流影响很小。负载电流影响很小。原因：二次负载是测量仪表和继电器的电流线圈，阻抗很小，因此原因：二次负载是测量仪表和继电器的电流线圈，阻抗很小，因此接近于短路运行。接近于短路运行。原因：开路会在开路的两端出现高电压危及人身安全，或是互感原因：开路会在开路的两端出现高电压危及人身安全，或是互感器发热损坏。器发热损坏。TA二次侧为什么不能开路？二次侧为什么不能开路？电流互感器正常运行时电流互感器正常运行时:二次回路开路时二次回路开路时:合成磁通增大很多倍，使铁芯磁路高度饱和，合成磁通增大很多倍，使铁芯磁路高度饱和，磁通的由原来的低幅
9、正弦波变成高幅值的交流平顶波。磁通的由原来的低幅正弦波变成高幅值的交流平顶波。而而 另外，由于磁路饱和时，铁芯中的磁滞涡流损耗另外，由于磁路饱和时，铁芯中的磁滞涡流损耗急剧上升，会引起铁芯过热，甚至烧坏电流互感器。急剧上升，会引起铁芯过热，甚至烧坏电流互感器。102211NININI1011NINIdtdE24、误差的影响因素、误差的影响因素一次电流的影响。一次电流的影响。太小时，不足以建立激磁，则误差太小时，不足以建立激磁，则误差较大；额定电流附近时，误差最小；当一次电流超过额定电较大；额定电流附近时，误差最小；当一次电流超过额定电流后，磁路饱和，误差很大。为此，流后，磁路饱和，误差很大。为
10、此，使用使用TATA时，应使一次额时，应使一次额定电流与一次电路电流相配套。定电流与一次电路电流相配套。二次负载的影响。二次负载的影响。如果一次电流不变，则二次负载阻如果一次电流不变，则二次负载阻抗和功率因数直接影响误差的大小。当二次负载增大时抗和功率因数直接影响误差的大小。当二次负载增大时，二二次电流减小次电流减小，对一次电流去磁作用减弱，则比差与角误差都对一次电流去磁作用减弱，则比差与角误差都会增加；当功率因数变化时也会不同程度影响比差与角差的会增加；当功率因数变化时也会不同程度影响比差与角差的大小。因此，大小。因此，要保证要保证TATA的测量误差不超过规定值，应将其二的测量误差不超过规定
11、值，应将其二次负载与功率因数限制在相应范围内。次负载与功率因数限制在相应范围内。（1）TA的准确度级的准确度级 TA TA的测量误差可用其准确度级来表示，根据其的测量误差可用其准确度级来表示，根据其测量误差的不同划分出不同的准确度级。准确度级测量误差的不同划分出不同的准确度级。准确度级实质在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额实质在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额定值时的最大电流误差。定值时的最大电流误差。5.TA的准确度级和额定容量的准确度级和额定容量 0.1 0.1、0.20.2级用于实验室精密测量和供电容量超级用于实验室精密测量和供电容量超过一定值（月供电量超过过一定值（月供电量
12、超过100100万万KWhKWh）的线路或用户的线路或用户 我国我国GB1208-1997GB1208-1997电流互感器电流互感器规定测量用规定测量用的的TATA的测量精度有：的测量精度有：0.10.1、0.20.2、0.50.5、1 1、3 3、5 5六个六个准确度级准确度级 ；保护用；保护用TATA分两类分两类稳态用（稳态用（P P）与与暂态用暂态用（TPTP）（1）TA的准确度级（续）的准确度级（续）3 3级、级、5 5级的级的TATA用于一般测量和保护用于一般测量和保护0.510.51级用于盘式仪表和技术上用的电能表级用于盘式仪表和技术上用的电能表稳态保护用稳态保护用TATA准确级有
13、两个准确级有两个5P5P、10P10P暂态保护用暂态保护用TATA准确级分准确级分TPXTPX、TPYTPY、TPZTPZ、TPSTPS（2）TA的额定容量的额定容量 TA TA的额定容量的额定容量S S2N2N在额定二次电流在额定二次电流I I2N2N和在某一准和在某一准确级的额定二次阻抗确级的额定二次阻抗Z Z2N2N下，二次绕组的输出容量。下，二次绕组的输出容量。NNNZIS2222 由于二次电流已经标准化（由于二次电流已经标准化（5A5A或或1A1A）,所以上所以上式中额定容量式中额定容量S S2N2N可以用二次负载阻抗可以用二次负载阻抗Z Z2N2N代替，称代替，称为二次额定阻抗。为
14、二次额定阻抗。互感器制造厂商提供电流互感互感器制造厂商提供电流互感器的二次额定欧姆数器的二次额定欧姆数，供使用者在设计计算时参，供使用者在设计计算时参考。考。（1）电流互感器的极性）电流互感器的极性 TA TA的极性用减极性原则注明，一次绕组用的极性用减极性原则注明，一次绕组用L1L1、L2L2，二次绕组用，二次绕组用K1K1、K2K2注明，注明，L1L1、K1K1为同名端，为同名端，L2L2、K2K2为同名端。当一次电流从为同名端。当一次电流从L1L1流入时，同时二次电流入时，同时二次电流从流从K1K1流出。流出。6.电流互感器的接线电流互感器的接线 电气装置在安装接线时电气装置在安装接线时
15、，同名端子不可接错，同名端子不可接错，否则会造成功率型测量仪表和继电保护工作紊乱。否则会造成功率型测量仪表和继电保护工作紊乱。（2）TA的接线的接线 TA TA常用的接线方式有三种：单相式连接、星形常用的接线方式有三种：单相式连接、星形连接、不完全星形连接。连接、不完全星形连接。由于只能测量一相的电由于只能测量一相的电流以监视三相的运行，故通流以监视三相的运行，故通常用于三相对称的电路中。常用于三相对称的电路中。单相式连接单相式连接 可测量三相电流，故用可测量三相电流，故用于可能出现三相不对称的电于可能出现三相不对称的电路中，以监视三相电路运行路中，以监视三相电路运行的情况。的情况。只用两台只
16、用两台TATA，测量两相，测量两相的电流，通过公共导线可测的电流，通过公共导线可测量第三相的电流。用于发电量第三相的电流。用于发电厂、变电所厂、变电所610KV610KV馈线回馈线回路测量和监视三相系统运行路测量和监视三相系统运行情况。情况。星形连接星形连接 不完全星形连接不完全星形连接（1 1）TATA的类型的类型7.电流互感器的类型和结构电流互感器的类型和结构3、按安装方式：按安装方式：4、按工作原理分按工作原理分v电磁式电磁式v光电式光电式v无线电式无线电式5、按一次绕组匝数分按一次绕组匝数分v单匝式单匝式v多匝式多匝式1、按安装地点分按安装地点分 户内式（户内式（20KV及以下）及以下
17、）户外式（户外式（35KV及以上）及以上）2、按绝缘分按绝缘分v 干式干式：（绝缘胶浸渍，（绝缘胶浸渍，用于低压屋内配电装置）用于低压屋内配电装置）v 浇注式浇注式（环氧树脂，用于（环氧树脂，用于335KV)v油浸式和串级式（油浸式和串级式（用变压用变压器油作绝缘，器油作绝缘，用于用于10220KV TA中）中）v 电容式电容式（电容器作绝缘，（电容器作绝缘，用于用于110KV及其以上的电压及其以上的电压等级等级TA中）中）v 支持式支持式（平面和支柱上）（平面和支柱上）v 装入式装入式（也叫套管式，可节（也叫套管式，可节省套管缘子而套装在变压器导省套管缘子而套装在变压器导体引出线穿出外壳的油
18、箱上）体引出线穿出外壳的油箱上）v穿墙式穿墙式任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器干式干式浇注式油浸式（220）油浸式电容式（220）SF6绝缘任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器无源型电子式电流互感器原理图任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器高压无线电流互感器高压无线电流互感器任务
19、任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器（1）TV的工作原理的工作原理 TV TV的工作原理与普通变压器相同，结构原理和的工作原理与普通变压器相同，结构原理和接线也相似，但二次电压低、容量小（几十接线也相似，但二次电压低、容量小（几十VAVA或几或几百百VAVA）且大多数情况下负荷衡定。）且大多数情况下负荷衡定。TVTV一次绕组和二次绕组的额定电压值比称为一次绕组和二次绕组的额定电压值比称为TVTV的的额定电压比额定电压比，用，用K KU U表示，如果不考虑激磁损耗，即表示，如果不考虑激磁损耗，即为一二次绕组的匝数比。即为一二次绕组
20、的匝数比。即NNNUKUUNNUUK212121（四）电压互感器（四）电压互感器（TVTV）1.1.TVTV的工作特点的工作特点任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器（2 2）TVTV的工作特点的工作特点运行中运行中TVTV二次侧不允许短路。当二次侧短路二次侧不允许短路。当二次侧短路时，将产生很大的短路电流损坏时，将产生很大的短路电流损坏TVTV。为保护二次绕。为保护二次绕组组，在二次侧出口处安装在二次侧出口处安装FUFU或快速自动空气开关或快速自动空气开关，用用于短路或过载保护。于短路或过载保护。一次侧电压决定于电网电压，不
21、受二次负一次侧电压决定于电网电压，不受二次负载影响。载影响。正常运行时，正常运行时，TVTV二次侧近似工作在开路状态，二次侧近似工作在开路状态，相当于空载运行的变压器。相当于空载运行的变压器。TVTV的二次负载是仪表的二次负载是仪表、继电器的电压线圈继电器的电压线圈，匝数多匝数多、电抗大电抗大，电流小。电流小。任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器100%112UUUKUU 角误差角误差u 电压误差电压误差%U 旋转旋转180180的二次电压的二次电压 与一次电压与一次电压 之间的夹之间的夹角。规定角。规定 超前于超前于 时，
22、时，为正，否则为负。为正，否则为负。2U1U2U1Uu（1 1）TVTV的误差的误差2.TV的误差及误差的影响因素的误差及误差的影响因素任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器（2 2）影响误差的运行因素）影响误差的运行因素 一次电压的影响：一次电压的影响：TVTV的一次额定电压已经的一次额定电压已经标准化，将其用于高、低的电压等级中，或运行中标准化，将其用于高、低的电压等级中，或运行中电压与额定电压偏离太远，误差都会增大。故电压与额定电压偏离太远，误差都会增大。故TVTV应应使一次额定电压与电网的额定电压相适应。使一次额定电压
23、与电网的额定电压相适应。二次负载的影响：二次负载的影响：如果一次电压不变，二如果一次电压不变，二次负载阻抗及其功率因数直接影响误差的大小。当次负载阻抗及其功率因数直接影响误差的大小。当负载接入过多时，二次负载阻抗下降，二次电流增负载接入过多时，二次负载阻抗下降，二次电流增大，大，TVTV绕组上的压降增大，误差增大；二次负载绕组上的压降增大，误差增大；二次负载功率因数过大或过小，也会影响误差。因此，二次功率因数过大或过小，也会影响误差。因此，二次负载阻抗和功率因数应限制在一定范围之内。负载阻抗和功率因数应限制在一定范围之内。任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（
24、TV）电流互感器(TA)新型互感器（1 1）TVTV的准确度级的准确度级 TVTV的准确度级指的准确度级指在规定的一次电压和二次负荷在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，负荷的功率因数为额定值时，电压误变化范围内，负荷的功率因数为额定值时，电压误差的最大值。差的最大值。3.TV的准确度级和额定容量的准确度级和额定容量我规定的我规定的TVTV测量精度有测量精度有0.20.2、0.50.5、1 1、3 3四个四个准确度级。其中，准确度级。其中，0.20.2、0.50.5、1 1级的使用范围同级的使用范围同TATA，3 3级的用于某些测量仪表和继电保护装置。级的用于某些测量仪表和继电保护装置。任务任
25、务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器（2）TV的额定容量的额定容量 TV TV的额定容量的额定容量是指是指对应最高准确度级下的额定对应最高准确度级下的额定容量。容量。例如例如JDZ-10JDZ-10型型TV,TV,各准确度下的额定容量分别各准确度下的额定容量分别为为0.50.5级级80VA80VA，1 1级级120VA120VA，3 3级级300VA300VA，则该，则该TVTV的额定容量为的额定容量为80VA80VA。同时，。同时，TVTV按最高电压下长期工按最高电压下长期工作允许的发热条件出发，还规定了最大容量。例如作允许的发
26、热条件出发，还规定了最大容量。例如上述上述TVTV的最大容量为的最大容量为500VA500VA，该容量是用来传递功率，该容量是用来传递功率的，例如给信号灯、断路器分闸线圈供电等。的，例如给信号灯、断路器分闸线圈供电等。任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器4.TV的类型和结构的类型和结构按安装按安装地点地点电压互感器分类电压互感器分类按相数按相数分分按每相按每相绕组绕组按绝缘按绝缘分分按工作按工作原理原理户内式户内式户外式户外式单相式单相式三相式三相式双绕组双绕组三绕组三绕组 浇注式浇注式油浸式油浸式串级油浸式串级油浸式电容式
27、电容式干式干式电容分压式电容分压式电磁式电磁式任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器1000kV电磁式电压互感器（电磁式电压互感器（SF6）1000kV电容电容式电压互感器式电压互感器任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器结构结构 TV TV基本结构包括铁芯、一次绕组基本结构包括铁芯、一次绕组 、二次绕组、二次绕组、外壳及引出线端等。外壳及引出线端等。JD
28、J-10型型TV外形外形图结构图图结构图JDZ-10型型TV外形外形图结构图图结构图任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器型号意义型号意义 J S J W 10电压互感器电压互感器 D:单相式单相式 S:三相式三相式 C:串级式串级式C:瓷绝缘瓷绝缘 J:油浸式油浸式 G:干干 式式 Z:环氧树脂浇注环氧树脂浇注 R:电容式电容式 W:五柱式五柱式 J:接地保护用接地保护用 一次额定电压一次额定电压任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器 单相接线单相接线可测量
29、某一相间电压可测量某一相间电压（35KV35KV及以下中性点非直接接及以下中性点非直接接地电网）或相对地电（地电网）或相对地电（110KV110KV中性点直接接地网）。中性点直接接地网）。V,v接线接线 测量线电压，不能测测量线电压，不能测量相电压。用于量相电压。用于20kV20kV及以及以下中性点不接地或经消弧线下中性点不接地或经消弧线圈的电网中。圈的电网中。5.TV的接线方式的接线方式任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器 三三相三柱式相三柱式TV接成接成Y，Y0形接线形接线 只能测量线电压，不能只能测量线电压，不能测量相
30、电压。因为它的一次测量相电压。因为它的一次绕组中性点不能引出，所以绕组中性点不能引出，所以不能监视对地绝缘。不能监视对地绝缘。三相五柱式三相五柱式TV接成接成Y00接线接线可测量线电压和相电可测量线电压和相电压，还可作绝缘监视。压，还可作绝缘监视。任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器 三台单相三绕组三台单相三绕组TV接成接成Y0Y0 接线接线广泛用于广泛用于35KV35KV及以上电网及以上电网中，可测量线电压、相电压和中，可测量线电压、相电压和零序电压。零序电压。任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电
31、压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器（1）串级式）串级式TV 串级式串级式TVTV的铁芯和绕组装在充油的磁外壳内，磁的铁芯和绕组装在充油的磁外壳内，磁外壳既代替油箱又兼作高压瓷套绝缘。铁芯带电位，外壳既代替油箱又兼作高压瓷套绝缘。铁芯带电位，用支撑电木板固定在底座上。一次绕组首端自储油柜用支撑电木板固定在底座上。一次绕组首端自储油柜引出，一次绕组末端和二次绕组出线端自底座引出。引出，一次绕组末端和二次绕组出线端自底座引出。普通结构的普通结构的TVTV一次绕组与铁芯和二次绕组之间是按装一次绕组与铁芯和二次绕组之间是按装置的全电压绝缘的，而串级式置的全电压绝缘的，而串级式TVTV是分级绝缘
32、的，每一是分级绝缘的，每一级只处在装置的一部分电压下，大量地节约了绝缘材级只处在装置的一部分电压下，大量地节约了绝缘材料，减小了重量和体积。用于料，减小了重量和体积。用于110KV110KV及以上的电磁式及以上的电磁式TVTV。串级式串级式TV结构特点结构特点6.串级式串级式TV和电容式和电容式TV任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器 串级式串级式TV工作原理工作原理一次绕组分成匝数相等的一次绕组分成匝数相等的、两段，绕成圆筒两段，绕成圆筒式套装在、下铁芯柱上并相互串联，中间连接点与铁式套装在、下铁芯柱上并相互串联，中间连接
33、点与铁芯相连。基本二次绕组和辅助二次绕组绕在铁芯的下芯相连。基本二次绕组和辅助二次绕组绕在铁芯的下柱上柱上当二次开路时，铁芯上、下柱中磁通当二次开路时，铁芯上、下柱中磁通1 1相等，相等，、段上电压相等，为一次绕组电压的段上电压相等，为一次绕组电压的1/21/2。由于。由于、段绕组的连接点与铁芯相连，因此，绕组两端线匝段绕组的连接点与铁芯相连，因此，绕组两端线匝对铁芯的绝缘只需按对铁芯的绝缘只需按1/2U1/2U的电压设计。的电压设计。任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器为此，在上、下铁芯柱上加装匝数相等而绕向相为此，在上、
34、下铁芯柱上加装匝数相等而绕向相反的平衡绕组并接成环路。当上、下铁芯柱中的磁通反的平衡绕组并接成环路。当上、下铁芯柱中的磁通不相等时，在平衡线圈中感应出电动势不相等时，在平衡线圈中感应出电动势e e1 1、e e2 2，在，在 e e1 1、e e2 2差作用下平衡绕组中产生平衡电流差作用下平衡绕组中产生平衡电流I IPhPh，使磁通较多，使磁通较多的上铁芯去磁，磁通较少的下铁芯助磁，上、下柱中的上铁芯去磁，磁通较少的下铁芯助磁，上、下柱中的合成磁通基本相等，的合成磁通基本相等，、段电压分布趋于均匀，段电压分布趋于均匀，准确度提高。准确度提高。在上、下铁芯柱上加装匝数相等而绕向相反的在上、下铁芯
35、柱上加装匝数相等而绕向相反的平衡绕组并接成环路的作用：平衡绕组并接成环路的作用：二次绕组只装在下铁芯柱上，因漏磁不同，使上、二次绕组只装在下铁芯柱上，因漏磁不同，使上、下铁芯柱内的合成磁通不同下铁芯柱内的合成磁通不同，生成电压分布不均匀生成电压分布不均匀，误差误差准确级准确级。任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器（2）电容式）电容式TV 电容式电容式TVTV的实质是一个电容分压器，在被测装置的实质是一个电容分压器，在被测装置和地之间有若干相同的电容器串联。其原理接线图如和地之间有若干相同的电容器串联。其原理接线图如下所示。下
36、所示。电容式电容式TV的结构特点的结构特点任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器西安西电电力电容西安西电电力电容器有限公司研制的器有限公司研制的TYDL5003-0.005H型电容式电压型电容式电压互感器互感器任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器 工作原理工作原理 为便于分析，将电容器分为主电容为便于分析，将电容器分为主电容C C1 1和分压电容和分压电容C C2 2两部分。设一次侧电压为两部分。设一次侧电压为U U1 1,则则C C2 2上的电压为上的电压
37、为112112KUUCCCUC 式中：式中：kk分压比。改变分压比。改变C C1 1和和C C2 2可得到不同的可得到不同的分压比。由于分压比。由于U UC2C2和和U U1 1成正比，故测得成正比，故测得U UC2C2就可得到就可得到U U1 1,这就是电容式这就是电容式TVTV的工作原理。的工作原理。任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器为减小误差，在电容分压器与二次负荷间加一为减小误差，在电容分压器与二次负荷间加一中中间变压器（即一电磁式间变压器（即一电磁式TVTV）。）。补偿电感补偿电感L L是补偿电容器的内阻抗的。是
38、补偿电容器的内阻抗的。（L=1/L=1/（C C1 1+C+C2 2）时，内阻抗为零，）时，内阻抗为零，U UC2C2与二次负与二次负载无关，实际上载无关，实际上L L中有损耗，仍存在误差。）中有损耗，仍存在误差。）补偿电容补偿电容C CK K用来补偿用来补偿TVTV的励磁电流和负载电流中的励磁电流和负载电流中的电感分量，提高的电感分量，提高COSCOS，减少误差。，减少误差。阻尼电阻阻尼电阻rdrd是防止二次侧短路或断路冲击时，由是防止二次侧短路或断路冲击时，由铁磁谐振引起的过电压，不致损坏铁磁谐振引起的过电压，不致损坏L L、中间变压器。、中间变压器。工作原理（续）工作原理（续）任务任务5
39、 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器 现在电力系统中广泛采用的以微处理器为基础的数字式保护、现在电力系统中广泛采用的以微处理器为基础的数字式保护、测量控制等系统，只需要提供测量控制等系统，只需要提供5V5V的电压和的电压和mAmA或或uAuA级的电流即可。级的电流即可。7.新型互感器的发展简介新型互感器的发展简介 半常规的电压及电流变换器半常规的电压及电流变换器 采用电采用电阻或电容分压，电流变换采用带铁芯的微阻或电容分压，电流变换采用带铁芯的微型型TATA或不带铁芯的罗柯夫斯基线圈来实现或不带铁芯的罗柯夫斯基线圈来实现。按照测量装置
40、电压电流变换原理不同可以分为按照测量装置电压电流变换原理不同可以分为 光电变换器光电变换器 数字光电式测量系统，数字光电式测量系统，是利用石晶材料的磁电效应和电场效应，是利用石晶材料的磁电效应和电场效应，将被测的电压和电流信号转换成光信号，将被测的电压和电流信号转换成光信号，经光通道传播，由接收装置进行数字化处经光通道传播，由接收装置进行数字化处理而进行测量。理而进行测量。任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器任务任务5 5互感器的认互感器的认识识主要内容互感器的作用 电压互感器（TV）电流互感器(TA)新型互感器小 结1 1
41、、互感器的作用与类型互感器的作用与类型 2 2、电压互感器的工作原理电压互感器的工作原理 3 3、电压互感器的准确度级与误差电压互感器的准确度级与误差 4 4、电压互感器的接线方式电压互感器的接线方式 5 5、电流互感器的工作原理电流互感器的工作原理 6 6、电流互感器的准确度级与误差电流互感器的准确度级与误差 7 7、电流互感器的接线方式电流互感器的接线方式 8 8、新型互感器介绍新型互感器介绍任务任务5 5 母线、绝缘子、电母线、绝缘子、电力电缆的认知力电缆的认知任务任务6母线绝缘子母线绝缘子电力电缆电力电缆主要内容母线绝缘子电力电缆一、母 线 在发电厂和变电所的各级电压配电装置在发电厂和
42、变电所的各级电压配电装置中，将发电机、变压器等大型电气设备与各中，将发电机、变压器等大型电气设备与各种电器之间连接的导线称为种电器之间连接的导线称为母线母线。母线的作用是母线的作用是汇集汇集、分配分配和和传输传输电能。电能。是构成电气主接线的主要设备。是构成电气主接线的主要设备。任务任务6母线绝缘子母线绝缘子电力电缆电力电缆主要内容母线绝缘子电力电缆1.按使用材料可分为：按使用材料可分为：（1 1）铜母线）铜母线:电阻率低，机械强度高，抗腐蚀性电阻率低，机械强度高，抗腐蚀性强。但是储量不多，造价高强。但是储量不多，造价高,主要用在腐蚀或振动大的主要用在腐蚀或振动大的地区。地区。（2 2）铝母线
43、）铝母线:电阻率为铜的电阻率为铜的1.7-21.7-2倍，重量为铜倍，重量为铜的的30%30%，储量大，价低。广泛使用。，储量大，价低。广泛使用。（3 3）钢母线）钢母线:机械强度高，价格便宜机械强度高，价格便宜.但电阻率大但电阻率大,集肤效应、滋滞损耗和涡流损耗大，因此仅用于高压集肤效应、滋滞损耗和涡流损耗大，因此仅用于高压小电容量电路和工作电流小电容量电路和工作电流I I200A200A的低压电路、直流及的低压电路、直流及接地装置回路中。接地装置回路中。（一）母线的分类及特点（一）母线的分类及特点任务任务6母线绝缘子母线绝缘子电力电缆电力电缆主要内容母线绝缘子电力电缆2.2.按照截面形状可
44、分为：按照截面形状可分为：（1 1）矩形母线）矩形母线:散热条件散热条件好、集肤效应小、安装简单、好、集肤效应小、安装简单、连接方便。比相同截面的圆形连接方便。比相同截面的圆形母线的周长和散热面大，容许母线的周长和散热面大，容许工作电流大。工作电流大。（4kA4kA以下）以下）（2 2）圆形母线：）圆形母线：为防止为防止产生电晕产生电晕,35KV,35KV以上的屋外配以上的屋外配电装置大多采用圆形截面电装置大多采用圆形截面。110KV110KV及以上电压的屋外配电及以上电压的屋外配电装置中装置中,一般采用采用一般采用采用钢芯铝钢芯铝绞线绞线或管形母线。或管形母线。任务任务6母线绝缘子母线绝缘子
45、电力电缆电力电缆主要内容母线绝缘子电力电缆2.2.按照截面形状可分为：按照截面形状可分为：（1 1）槽形母线）槽形母线:与同截面与同截面矩形截面相比，电流分布均匀，矩形截面相比，电流分布均匀，集肤效应小，载流量大，所以集肤效应小，载流量大，所以如果电流过大，矩形截面母线如果电流过大，矩形截面母线需要三条以上时可以采用槽形需要三条以上时可以采用槽形母线母线 （2 2）管形母线：）管形母线：截面增大，截面增大，散热好（内表面可通冷却介质加散热好（内表面可通冷却介质加强冷却），金属材料利用率高，强冷却），金属材料利用率高，机械强度高。在机械强度高。在35kV35kV以上的户外以上的户外配电装置多采用
46、管形母线。（用配电装置多采用管形母线。（用于于110kV110kV以上，以上，8000A8000A以上的配电以上的配电装置中）装置中）任务任务6母线绝缘子母线绝缘子电力电缆电力电缆主要内容母线绝缘子电力电缆竖竖放放式式水水平平布布置置平放式水平布置平放式水平布置 1.1.水平布置：水平布置：三相母线固定在支持绝缘子上三相母线固定在支持绝缘子上，具有同一高度，可具有同一高度，可平放平放也也竖放竖放。竖放散热条件好，母。竖放散热条件好，母线额定电流较其他布置方式要大线额定电流较其他布置方式要大,但机械强度差但机械强度差。对于对于载流量要求不大载流量要求不大，但机械强度要求较高的场合可采用但机械强度
47、要求较高的场合可采用平放式水平结构。平放式水平结构。（二）母线的布置方式（二）母线的布置方式任务任务6母线绝缘子母线绝缘子电力电缆电力电缆主要内容母线绝缘子电力电缆 2.2.垂直布置：垂直布置：三三相母线分层安装相母线分层安装，不仅不仅散热好散热好，而且机械强度而且机械强度和绝缘能力都很高和绝缘能力都很高,克服克服了水平布置的不足之处。了水平布置的不足之处。然而垂直布置增加了配然而垂直布置增加了配电装置高度，投资大。电装置高度，投资大。（二）母线的布置方式（续）（二）母线的布置方式（续）任务任务6母线绝缘子母线绝缘子电力电缆电力电缆主要内容母线绝缘子电力电缆 矩形和槽形母线通过矩形和槽形母线通
48、过衬垫衬垫安置在支柱绝缘子上，安置在支柱绝缘子上，并利用并利用金具金具进行固结。圆形母线利用进行固结。圆形母线利用卡板卡板固结在支柱固结在支柱上，多股绞线利用专门的上，多股绞线利用专门的线夹线夹固结在悬式绝缘子串上。固结在悬式绝缘子串上。当矩形母线长度大于当矩形母线长度大于20m20m时，在母线上装设时，在母线上装设伸缩补偿伸缩补偿器（图器（图6-436-43），使母线得于自由伸缩。，使母线得于自由伸缩。（三）母线在绝缘子上的固结和着色（三）母线在绝缘子上的固结和着色 1.1.母线在绝缘子上的固结母线在绝缘子上的固结任务任务6母线绝缘子母线绝缘子电力电缆电力电缆主要内容母线绝缘子电力电缆2.母
49、线的着色母线的着色 母线着色可以增强热辐射能力，母线着色可以增强热辐射能力，利于散热利于散热，允许，允许负荷电流提高负荷电流提高12-15%12-15%；钢母线着色还可；钢母线着色还可防止生锈防止生锈；并；并且便于工作人员识别直流极性和交流的相别，母线涂且便于工作人员识别直流极性和交流的相别，母线涂以不同的颜色标志。以不同的颜色标志。直流装置：直流装置：正极正极红色红色 负极负极蓝色蓝色交流装置：交流装置：U U相相黄色黄色 V V相相绿色绿色 W W相相红色红色中性线：中性线：不接地中性线：白色不接地中性线：白色 接地中性线：接地中性线：紫色紫色（三）母线在绝缘子上的固结和着色（续）（三）母
50、线在绝缘子上的固结和着色（续）任务任务6母线绝缘子母线绝缘子电力电缆电力电缆主要内容母线绝缘子电力电缆任务任务6母线绝缘子母线绝缘子电力电缆电力电缆主要内容母线绝缘子电力电缆1.1.封闭母线的概述封闭母线的概述（四）分相封闭母线（四）分相封闭母线敞露式母线的缺点是敞露式母线的缺点是绝缘子表面易被灰尘污染，绝缘子表面易被灰尘污染，造成绝缘子闪络及由于外造成绝缘子闪络及由于外物所至造成母线短路事故。物所至造成母线短路事故。随着单机容量的增加，对随着单机容量的增加，对母线的运行可靠性要求更母线的运行可靠性要求更高，同时，母线的短路电高，同时，母线的短路电动力和发热大大增加。采动力和发热大大增加。采用
